一種新型聚氨酯彈性體復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種聚氨酯材料，特別是涉及一種聚氨酯彈性體復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
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[0002]聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱。它是由有機(jī)二異氰酸酯或多異氰酸酯與二羥基或多羥基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外，還可含有醚、酯、脲、縮二脲，脲基甲酸酯等基團(tuán)。聚氨酯彈性體又稱聚氨酯橡膠(PUR)，屬于特種合成橡膠，廣泛用于礦山工業(yè)方面的篩板、搖床；機(jī)械工業(yè)方面的膠輥、膠帶、密封件；汽車工業(yè)方面的輪胎、密封圈傳動(dòng)帶、減震彈簧；制鞋業(yè)方面的鞋底、鞋跟、鞋墊等部件；醫(yī)用方面的氣管套管、假肢、顱骨缺損修補(bǔ)材料；體育方面的運(yùn)動(dòng)器材、跑到、體操訓(xùn)練場地、溜冰鞋等。然而，未經(jīng)改性的聚氨酯彈性體在其強(qiáng)度、沖擊韌度方面不是很理想，縮短了其使用壽命，限制了其應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新型聚氨酯彈性體復(fù)合材料，具有較好的強(qiáng)度、抗沖擊韌性。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種新型聚氨酯彈性體復(fù)合材料，其組份以及重量份如下:甲苯二異氰酸酯15?35份，聚醚多元醇40?60份，擴(kuò)鏈劑5?15份，陶瓷微珠5?15份，偶聯(lián)劑0.5?2份，脫模劑I?2份，催化劑0.1?I份，減磨劑0.5?3份。
[0006]優(yōu)選地，本發(fā)明所述甲苯二異氰酸酯由質(zhì)量比為80:20的2，4_甲苯二異氰酸酯以及2，6-甲苯二異氰酸酯組成。
[0007]優(yōu)選地，本發(fā)明所述聚醚多元醇為PPG或PTMEG。
[0008]優(yōu)選地，本發(fā)明所述擴(kuò)鏈劑為乙二醇、丁二醇、己二醇、1，4-丁二醇中的一種。
[0009]優(yōu)選地，本發(fā)明所述陶瓷微珠的粒徑為10 μ m。
[0010]優(yōu)選地，本發(fā)明所述偶聯(lián)劑為硅氧烷偶聯(lián)劑。
[0011]優(yōu)選地，本發(fā)明所述脫模劑為硅油或硅脂。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明所述催化劑為三乙烯二胺、三乙胺、辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫中的一種或幾種的混合物。
[0013]優(yōu)選地，本發(fā)明所述減磨劑為石墨或四氟乙烯。
[0014]本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供上述聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法。
[0015]為解決上述技術(shù)問題，技術(shù)方案是:
[0016]一種新型聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0017](I)將偶聯(lián)劑配制成乙醇溶液，加入陶瓷微珠，放入超聲發(fā)生器中，超聲分散3小時(shí)，取出，過濾后放入干燥箱，在100°C下干燥I小時(shí)，得到改性陶瓷微珠；
[0018](2)將聚醚多元醇、催化劑、減磨劑加入反應(yīng)釜中，加熱攪拌，在130°C下混合2小時(shí)，加入擴(kuò)鏈劑、甲苯二異氰酸酯，高速攪拌，15分鐘后將反應(yīng)物澆注入溫度為100°C并涂有脫模劑的模具中，在130°C下固化5小時(shí)，冷卻后脫模，得到聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0020]經(jīng)過偶聯(lián)劑處理的陶瓷微珠的顆粒表面覆蓋了一層官能團(tuán)薄膜，該官能團(tuán)能與聚氨酯基體反應(yīng)，聚氨酯的高分子鏈以高興陶瓷微珠的表面和缺陷點(diǎn)為異相成核點(diǎn)，進(jìn)行異相結(jié)晶，從而提高復(fù)合材料的強(qiáng)度、斷裂伸長率；當(dāng)復(fù)合材料受到摩擦以及外部沖擊時(shí)，陶瓷微珠承擔(dān)了大部分的載荷以及沖擊作用，因此提高了復(fù)合材料的耐磨性和抗沖擊韌性。
【具體實(shí)施方式】
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[0021]下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0022]實(shí)施例1
[0023]一種新型聚氨酯彈性體復(fù)合材料，其組份以及重量份如下:甲苯二異氰酸酯15g，PPG 47g，乙二醇15g，陶瓷微珠15g，硅氧烷偶聯(lián)劑2g，硅油2g，三乙烯二胺lg，石墨3g ;甲苯二異氰酸酯由質(zhì)量比為80:20的2，4_甲苯二異氰酸酯以及2，6_甲苯二異氰酸酯組成。
[0024]其制備方法包括以下步驟:
[0025](I)將硅氧烷偶聯(lián)劑配制成乙醇溶液，加入陶瓷微珠，放入超聲發(fā)生器中，超聲分散3小時(shí)，取出，過濾后放入干燥箱，在100°C下干燥I小時(shí)，得到改性陶瓷微珠；
[0026](2)將PPG、三乙烯二胺、石墨加入反應(yīng)釜中，加熱攪拌，在130°C下混合2小時(shí)，加入乙二醇、甲苯二異氰酸酯，高速攪拌，15分鐘后將反應(yīng)物澆注入溫度為100°C并涂有硅油的模具中，在130°C下固化5小時(shí)，冷卻后脫模，得到聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
[0027]實(shí)施例2
[0028]一種新型聚氨酯彈性體復(fù)合材料，其組份以及重量份如下:甲苯二異氰酸酯35g，PTMEG 52.98，丁二醇58，陶瓷微珠58，硅氧烷偶聯(lián)劑0.58，硅脂lg，三乙胺0.lg，四氟乙烯0.5g ;甲苯二異氰酸酯由質(zhì)量比為80:20的2，4_甲苯二異氰酸酯以及2，6_甲苯二異氰酸酯組成。
[0029]其制備方法包括以下步驟:
[0030](I)將硅氧烷偶聯(lián)劑配制成乙醇溶液，加入陶瓷微珠，放入超聲發(fā)生器中，超聲分散3小時(shí)，取出，過濾后放入干燥箱，在100°C下干燥I小時(shí)，得到改性陶瓷微珠；
[0031](2)將PTMEG、三乙胺、四氟乙烯加入反應(yīng)釜中，加熱攪拌，在130°C下混合2小時(shí)，加入丁二醇、甲苯二異氰酸酯，高速攪拌，15分鐘后將反應(yīng)物澆注入溫度為100°C并涂有硅脂的模具中，在130°C下固化5小時(shí)，冷卻后脫模，得到聚氨酯彈性體復(fù)合材料。
[0032]實(shí)施例3
[0033]一種新型聚氨酯彈性體復(fù)合材料，其組份以及重量份如下:甲苯二異氰酸酯33g，PPG 40g，己二醇14g，陶瓷微珠8g，硅氧烷偶聯(lián)劑lg，硅油1.5g，辛酸亞錫0.5g，四氟乙烯2g;甲苯二異氰酸酯由質(zhì)量比為80:20的2，4_甲苯二異氰酸酯以及2，6_甲苯二異氰酸酯組成。
[0034]其制備方法包括以下步驟:
[0035](I)將硅氧烷偶聯(lián)劑配制成乙醇溶液，加入陶瓷微珠，放入超聲發(fā)生器中，超聲分散3小時(shí)，取出，過濾后放入干燥箱，在100°C下干燥I小時(shí)，得到改性陶瓷微珠；
[0036](2)將PPG、辛酸亞錫、四氟乙烯加入反應(yīng)釜中，加熱攪拌，在130°C下混合2小時(shí)，加入